Cercetătorii Susumu Kitagawa, Richard Robson și Omar Yaghi sunt laureați ai Premiului Nobel pentru Chimie în 2025, potrivit anunțului făcut de Academia Regală de Științe a Suediei.
Cei trei au primit cea mai înaltă distincție științifică pentru dezvoltarea unui nou tip de arhitectură moleculară. Construcțiile pe care le-au creat – structuri metal-organice – conțin cavități mari în care moleculele pot intra și ieși. Cercetătorii le-au folosit pentru a colecta apă din aerul deșertului, pentru a extrage poluanții din apă, pentru a captura dioxidul de carbon și pentru a stoca hidrogenul.
Arhitectura moleculară creată de cei trei laureați conține spații pentru chimie
Laureații Premiului Nobel pentru chimie din 2025 au creat construcții moleculare cu spații mari prin care pot circula gaze și alte substanțe chimice. Aceste construcții, structuri metal-organice, pot fi utilizate pentru a recolta apă din aerul deșertului, pentru a captura dioxidul de carbon, pentru a stoca gaze toxice sau pentru a cataliza reacții chimice, scrie în comunicatul Comitetului Nobel.
Susumu Kitagawa, Richard Robson și Omar Yaghi, laureații Premiului Nobel pentru chimie din 2025, au dezvoltat o nouă formă de arhitectură moleculară. În construcțiile lor, ionii metalici funcționează ca pietre de temelie care sunt legate între ele de molecule organice lungi (pe bază de carbon). Împreună, ionii metalici și moleculele sunt organizate pentru a forma cristale care conțin cavități mari. Aceste materiale poroase sunt numite structuri metal-organice (MOF). Prin varierea elementelor constitutive utilizate în MOF, chimiștii le pot proiecta pentru a captura și stoca substanțe specifice. MOF pot, de asemenea, să determine reacții chimice sau să conducă electricitatea.
„Structurile metal-organice au un potențial enorm, oferind oportunități neprevăzute anterior pentru materiale personalizate cu funcții noi”, a declarat Heiner Linke, președintele Comitetului Nobel pentru Chimie.
Totul a început în 1989, când Richard Robson a testat utilizarea proprietăților inerente ale atomilor într-un mod nou. El a combinat ioni de cupru încărcați pozitiv cu o moleculă cu patru brațe; aceasta avea un grup chimic care era atras de ionii de cupru de la capătul fiecărui braț.
Când au fost combinați, s-au legat pentru a forma un cristal bine ordonat și spațios. Era ca un diamant umplut cu nenumărate cavități.
Robson a recunoscut imediat potențialul construcției sale moleculare, dar aceasta era instabilă și se prăbușea ușor. Cu toate acestea, Susumu Kitagawa și Omar Yaghi au oferit acestei metode de construcție o bază solidă; între 1992 și 2003, ei au făcut, separat, o serie de descoperiri revoluționare. Kitagawa a demonstrat că gazele pot pătrunde și ieși din construcții și a prezis că MOF-urile pot fi făcute flexibile. Yaghi a creat un MOF foarte stabil și a demonstrat că acesta poate fi modificat folosind un design rațional, conferindu-i proprietăți noi și dorite.
În urma descoperirilor revoluționare ale laureaților, chimiștii au construit zeci de mii de MOF-uri diferite. Unele dintre acestea pot contribui la rezolvarea unora dintre cele mai mari provocări ale omenirii, cu aplicații care includ separarea chimicalelor PFAS din apă, descompunerea urmelor de produse farmaceutice din mediu, captarea dioxidului de carbon sau recoltarea apei din aerul deșertului.
Scurt istoric al premiului Nobel pentru Chimie
Primul Premiu Nobel în Chimie a fost acordat, în anul 1901, lui Jacobus Henricus van ‘t Hoff, pentru descoperirile privind legile dinamicii chimice şi ale presiunii osmotice în soluţii. Ulterior, Premiul Nobel pentru Chimie a reflectat realizările ştiinţifice care au dus la o mai bună înţelegere a proceselor chimice şi a bazelor moleculare şi care au reprezentat fundamentul multora dintre progresele tehnologice realizate până în prezent.
Premiul Nobel pentru Chimie a fost acordat de 116 ori, fără să fie acordat în anii: 1916, 1917, 1919, 1924, 1933, 1940, 1941 şi 1942, scrie Agerpres.
Premiul Nobel pentru Chimie a fost acordat pentru 197 de laureaţi între anii 1901-2024. Opt premii Nobel pentru Chimie au fost acordate, până în prezent, unor cercetătoare.
Acest premiu a fost acordat de 63 de ori unui singur laureat, 25 de premii au fost împărţite de doi laureaţi, iar 28 de premii au fost împărţite între trei laureaţi.
Cel mai tânăr laureat al acestui premiu a fost Frédéric Joliot, care avea 35 de ani atunci când a primit premiul, în anul 1935, împreună cu soţia sa, Irene Joliot-Curie. În schimb, John B. Goodenough, în vârstăde 97 de ani la data primirii premiului în 2019, a fost cel mai vârstnic laureat al acestei distincţii.
Printre laureaţii Premiului Nobel pentru Chimie, de la începutul acordării acestora, se numără:
- Adolf von Baeyer (1905, pentru cercetările aduse chimiei organice şi industriei chimice);
- Linus Pauling (1954, pentru cercetările privind natura legăturilor chimice şi aplicarea în elucidarea structurii substanţelor complexe);
- Lars Onsager (1968, pentru descoperirea relaţiilor reciproce, fundamentul proceselor ireversibile ale termodinamicii).
În secolul al XXI-lea, printre laureaţii Premiului Nobel pentru Chimie, se regăsesc:
- Yves Chauvin, Robert Grubbs şi Richard Schrock (2005, pentru lucrări care deschid calea fabricării unor noi medicamente şi materiale plastice);
- Gerhard Ertl (2007, pentru lucrările sale privind procesele chimice pe suprafeţe solide);
- Daniel Shechtman (2011, pentru „descoperirea remarcabilului mozaic de atomi ce formează cvasicristalele” – sau cristalele cvasiperiodice);
- Robert J. Lefkowitz şi Brian K. Kobilka (2012, pentru studii cu privire la receptorii cuplaţi cu proteina G – RCPG);
- Emmanuelle Charpentier şi Jennifer A. Doudna (2020, pentru „dezvoltarea unei metode de editare a genomului”);
- Benjamin List şi David W.C. MacMillan (2021, pentru „dezvoltarea organocatalizei asimetrice”);
- Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal şi K. Barry Sharpless (2022, pentru „dezvoltarea chimiei clic şi a chimiei bioortogonale”);
- Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus şi Alexei I. Ekimov (2023, pentru „descoperirea şi sinteza punctelor cuantice”, particule care iluminează monitoarele computerelor şi ecranele televizoarelor şi sunt folosite de medici pentru cartografierea tumorilor).
În 2024, Premiul Nobel pentru Chimie a fost atribuit cercetătorului american David Baker, de la Universitatea din Washington, pentru designul computaţional al proteinelor şi britanicilor Demis Hassabis şi John Jumper, cercetători în cadrul Google Deepmind, pentru predicţia structurii proteinelor, potrivit Comitetului Nobel. David Baker a primit jumătate din premiu, iar Demis Hassabis şi John Jumper au împărţit cealaltă jumătate. Astfel, Premiul Nobel pentru Chimie 2024 a fost dedicat proteinelor, ingenioasele instrumente chimice care susţin viaţa.
Citește și:
Premiul Nobel pentru Fizică pe anul 2025 a fost câștigat de trei cercetători: John Clarke, Michel H. Devoret și John M. Martinis
Premiul Nobel pentru Medicină a fost câștigat de trei cercetători, pentru studiile privind „toleranța imunitară periferică”
Cum a devenit Premiul Nobel pentru Pace o obsesie pentru Donald Trump: „Ar fi o insultă să nu primesc”
Editor : B.E.
